Cientistas americanos aprenderam a extrair eletricidade da umidade do ar

Como Arthur Clarke disse, qualquer tecnologia suficientemente avançada é indistinguível da mágica. Cientistas americanos provaram claramente esse postulado. Uma instalação bastante simples conseguiu extrair eletricidade literalmente do ar.

Representação artística do desenvolvimento (UMass Amherst)

Um grupo de pesquisadores da Universidade Tecnológica da Universidade de Massachusetts em Amherst (que não deve ser confundido com o MIT) publicou um artigo na revista Nature, que relatou uma interessante invenção. Um pequeno dispositivo criado por cientistas com lados de 1 × 2 cm foi capaz de extrair corrente elétrica da umidade ambiente no ar. O dispositivo gerou corrente por horas e foi restaurado para mais trabalho após um breve intervalo.
O elemento gerador de eletricidade é uma película fina com uma espessura de 7 mícrons. Mas este é um filme incomum. O filme consiste em fibras proteicas de espessura nanométrica. Esses fios são produzidos durante a vida útil da bactéria Geobacter sulfurreducens. Estas são bactérias interessantes. Eles produzem reagentes que permitem a redução de metais.
Em um filme de 7 mícrons, existem várias camadas de filamentos de proteínas. Naturalmente, toda a espessura do filme é porosa e é capaz de absorver a umidade do ar circundante. Nesse caso, o eletrodo inferior ocupa toda a área sob o elemento gerador, enquanto o superior cobre apenas uma pequena área na superfície do filme.
Devido à absorção de umidade do ar na espessura do filme, ocorre uma queda de umidade – um gradiente é criado em direção ao eletrodo inferior. Devido às moléculas de água, os processos de ionização começam a ocorrer na superfície dos filamentos de proteínas, o que, por sua vez, leva ao aparecimento de prótons móveis – carregadores de carga no filme. Como a umidade do filme (seu gradiente) varia de um eletrodo para outro, um gradiente de portadores de carga (prótons) também surge e, como resultado, quando os eletrodos são fechados ou quando uma carga é conectada, uma corrente elétrica começa a fluir no sistema.

Ilustração de um artigo na Nature

O experimento mostrou que, sem carga, o gerador produz 0,5 V. A densidade de corrente alcançada foi de 17 μA por cm2. Ao conectar 17 desses geradores em série e ao conectar um capacitor a ele como balança, os cientistas conseguiram acionar uma pequena tela. Nesse estado, o circuito gerou eletricidade por 20 horas, durante as quais a tensão caiu 30%. Após um intervalo de 5 horas, a tensão nos contatos estava novamente no nível de valor inicial.
Os pesquisadores acreditam que esta invenção pode levar ao surgimento de fontes de energia para eletrônicos ou dispositivos médicos vestíveis. O ar úmido está em toda parte, mesmo no deserto do Saara. E nada mais é necessário para o gerador proposto funcionar.
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